Otpor metalnih vodiča od metalnih žica, niti i niti ovisi o a sastav materijala, površina presjeka i radna temperatura pri protoku struje u ustaljenom stanju Uvjeti. Otpor metalnih vodiča raste s temperaturom, što omogućuje maksimalnu temperaturu u odnosu na snagu s nikal-krom žicama koje se koriste u elementima električnih štednjaka. Poznavanje protoka snage omogućuje izračunavanje otpora žice pri zadanom radnom naponu ili an aproksimacija temperature na temelju usporednih vrijednosti otpora ako je vrsta metala koji tvori žicu znan.
Isti element peći na nižoj postavci upravljanja troši 1200 W snage. Na toj razini, kontrola temperature peći smanjuje napon na elementu na 130 V. Pomoću ovih podataka možete izračunati otpor pri ovom podešavanju i približno odrediti nižu temperaturu elementa.
Izračunajte protok električne struje u pojačalima dijeljenjem snage s naponom
I = \ frac {1200} {130} = 9,23 \ text {A}
Izračunajte otpor žice elementa dijeljenjem naponaVpo strujiJa
R = \ frac {V} {I} = \ frac {130} {9.23} = 14.08 \ Omega
Izračunajte temperaturnu promjenu koja rezultira manjim otporom elementa. Ako je početni uvjet 1600 ° F (trešnja crvena), tada se temperatura može izračunati iz temperaturnog koeficijenta formule otpora
R = R_ {ref} (1+ \ alfa (T-T_ {ref}))
gdjeRje otpor na temperaturi,T, Rref je otpor pri referentnoj temperaturi,Tref, iαje temperaturni koeficijent otpora za materijal.
Rješavanje zaT, shvaćamo
T = T_ {ref} + \ frac {1} {\ alpha} \ bigg (\ frac {R} {R_ {ref}} - 1 \ bigg)
Za nikrom žicu,α= 0,00017 Ω / ° C. Pomnoživši ovo s 1,8 i dobivamo promjenu otpora po ° F. Za nikrom žicu to postaje,α= 0,00094 Ω / ° F. To nam govori koliko se otpor mijenja po porastu stupnja. Zamjenom ovih vrijednosti dobivamo
T = 1600 + \ frac {1} {0.00094} \ bigg (\ frac {14.08} {22.04} -1 \ bigg) = 1215,8 ^ {\ text {o}} \ text {F}
Smanjena postavka snage rezultira nižom temperaturom nikrom žice od 1215,8 ° F. Zavojnice štednjaka pri normalnom dnevnom svjetlu izgledati će mutno crveno u usporedbi s užarenom trešnja crvenom bojom na najvišem stupnju. Iako stotine stupnjeva niža, još uvijek je dovoljno vruće da izazove ozbiljne opekline.
Stvari koje ćete trebati
- Kalkulator
- Grafikon boja zagrijanih metala
- Grafikon temperaturnih koeficijenata otpora za različite metale
Savjeti
Uvijek imajte posude ispravne veličine s puno tekućine na umjereno napajanim elementima kako biste spriječili vruće temperature elemenata.
Upozorenja
Nikada ne postavljajte predmete na električne peći, čak i kada su hladni i isključeni.